Kapal angkasa OSIRIS-REx NASA tiba di asteroid Bennu pada bulan Disember 2018, dan hanya satu minggu kemudian, ia menemui sesuatu yang tidak biasa mengenai Bennu: asteroid itu mengeluarkan zarah ke angkasa.
Kamera navigasi kapal angkasa pertama kali melihat zarah-zarah itu, tetapi para saintis pada mulanya menganggap mereka hanya bintang di latar belakang. Setelah diteliti dengan lebih mendalam, pasukan OSIRIS-REx menyedari bahawa mereka adalah zarah batu, dan bimbang bahawa mereka mungkin menimbulkan bahaya.
Asteroid yang kehilangan jisim disebut "asteroid aktif" dan kadang-kadang "komet tali pinggang utama." Mereka kadang-kadang meninggalkan jejak sementara dari debu dan serpihan yang kelihatan seperti ekor komet. Ketika asteroid jenis ini pertama kali diperhatikan, para astronom berpendapat bahawa jejak itu dibuat dari ais lebur, seperti ekor komet. Tetapi sekarang kita tahu bahawa terdapat beberapa mekanisme yang boleh menyebabkan asteroid aktif.
Ahli astronomi tidak menemui banyak asteroid aktif, dan kebanyakan mereka kehilangan banyak bahan sehingga dapat dilihat di teleskop. Sebilangan besar asteroid stabil, dan sebenarnya, Bennu kelihatan sebagai asteroid yang tidak aktif dalam pemerhatian berasaskan Bumi. Secara semula jadi, para saintis yang bekerja dengan OSIRIS-REx ingin mengetahui lebih banyak, dan tersandung satu dengan kapal angkasa itu memberikan peluang yang tidak dirancang untuk mempelajari salah satu asteroid ini dari dekat.
"Ini adalah peluang terbaik untuk memperluas pengetahuan kami tentang bagaimana asteroid berkelakuan."
Dante Lauretta, Penyelidik Utama, Misi OSIRIS-REx.
"Di antara banyak kejutan Bennu, pelepasan zarah itu menimbulkan rasa ingin tahu kami, dan kami menghabiskan beberapa bulan terakhir untuk menyelidiki misteri ini," kata Dante Lauretta, penyiasat utama OSIRIS-REx di University of Arizona, Tucson. "Ini adalah peluang terbaik untuk memperluas pengetahuan kita tentang bagaimana asteroid berperilaku," katanya dalam siaran akhbar.
Terdapat pelbagai penyebab asteroid aktif seperti Bennu. Penyebaran ais, hentaman, ketidakstabilan putaran, patah terma, dan tolakan elektrostatik adalah beberapa di antaranya. Dalam makalah yang diterbitkan dalam Science pada 6 Disember, Lauretta dan saintis lain menyampaikan hasil pemerhatian mereka terhadap kehilangan besar Bennu. Makalah ini bertajuk "Episod pelepasan zarah dari permukaan asteroid aktif (101955) Bennu."
Tajuk makalah menjelaskan bahawa pelepasan zarah ini bersifat episodik dan bukannya berterusan. Pasukan ini memberi tumpuan kepada tiga episod pelepasan zarah terbesar pada 6 Januari, 19 Januari, dan 11 Februari. Acara terbesar berlaku pada 6 Januari ketika OSIRIS-REx menyaksikan kira-kira 200 zarah meninggalkan Bennu. Secara keseluruhan, zarah-zarah bergerak sekitar 3 meter (6 kaki) sesaat dan berukuran kurang dari satu inci hingga 4 inci (10 cm.)
Masing-masing dari tiga berlaku di lokasi yang berlainan di permukaan asteroid. Satu berlaku di hemisfera selatan dan dua berhampiran khatulistiwa. Semuanya terjadi pada tengah hari, dan tampaknya tidak ada yang luar biasa mengenai lokasi.
Setelah dikeluarkan dari Bennu, salah satu daripada dua perkara berlaku pada zarah-zarah itu: mereka mengorbit selama beberapa hari sebelum jatuh ke permukaan asteroid, atau mereka dikeluarkan ke angkasa.
Setelah pasukan menyiasat pelepasan zarah, mereka menghilangkan beberapa sebab dan menyelesaikan tiga kemungkinan penyebabnya: hentaman meteoroid, keretakan tekanan termal, atau pembebasan wap air.
Kawasan kejiranan Bennu adalah tempat yang sibuk, dengan banyak batu kecil yang berkeliaran. Satu kemungkinan ialah batu-batu ini menyerang Bennu di luar OSIRIS-REx dan menggegarkan zarah-zarah yang longgar, menghantarnya ke orbit atau ke angkasa.
Keretakan haba juga dapat menjelaskan zarah. Tempoh putaran Bennu adalah 4.3 jam, dan suhu permukaan asteroid sangat berbeza pada masa itu. Ketiga-tiga peristiwa penyingkiran zarah utama berlaku pada waktu petang, ketika suhu meningkat dari suhu rendah malam-malam ke paras tertinggi pada waktu siang. Perubahan suhu ini dapat menyebabkan batu pecah dan zarah dikeluarkan.
Atau mungkin pembebasan air. Bennu mengandungi tanah liat yang cukup banyak air, dan pemanasan siang hari dapat menyebabkannya mengembang, menimbulkan tekanan ketika ia berusaha untuk melepaskan diri. Tekanan itu dapat membina retakan dan jurang di batu, menggerakkan batu dan zarah busing longgar dan membiarkannya melarikan diri.
Sudah tentu, jawapannya mungkin bukan salah satunya. Mungkin ada banyak sebab untuk permukaan aktif Bennu.
"Mungkin ada lebih dari satu mekanisme yang mungkin ada," kata Steve Chesley, seorang penulis di makalah tersebut dan Senior Research Scientist di NASA's Jet Propulsion Laboratory di Pasadena, Calif. "Sebagai contoh, keretakan haba boleh memotong bahan permukaan menjadi kepingan kecil, menjadikan impak meteoroid lebih mudah melancarkan kerikil ke angkasa. "
Apa yang dimaksudkan dengan asteroid lain belum pasti. Bennu mengandungi air, tetapi tidak semua asteroid melakukannya. Oleh itu, jika pembebasan air menyebabkannya, maka saintis tidak dapat membuat kesimpulan mengenai asteroid "kering". Tetapi jika pelepasan zarah disebabkan oleh hentaman meteoroid dan / atau keretakan terma, maka kemungkinan kehilangan zarah berskala kecil ini berlaku pada semua asteroid kecil.
Pada Musim Panas 2020, OSIRIS-REx akan mengumpulkan sampel dari Bennu dan mengembalikannya ke Bumi menjelang 2023. Zarah-zarah ini yang dikeluarkan kemudian dikembalikan ke asteroid cukup kecil untuk diambil semasa pengambilan sampel, jadi ada kemungkinan akan kembali ke Bumi . Akan sukar untuk memastikan jika ada sampel yang dikeluarkan, tetapi tidak mustahil. Sekiranya ada di antaranya, kita mungkin mengetahui lebih lanjut mengenai asteroid aktif dan apa yang menyebabkan pelepasan zarah dari sampel.
Sementara itu, OSIRIS-REx akan berada di Bennu sejak sekian lama, mempelajarinya dengan rangkaian instrumen saintifiknya. Kami masih akan belajar banyak mengenai asteroid sebelum sampel diambil. Mungkin akan ada lebih banyak kejutan.
Lagi:
- Siaran Akhbar: Misi OSIRIS-REx NASA Menjelaskan Peristiwa Misteri Bennu
- Kertas Penyelidikan: Episod pelepasan zarah dari permukaan asteroid aktif (101955) Bennu
- Kertas 2012: ASTEROID YANG AKTIF
